1、插針罩SMBS-02注射模模具設(shè)計(jì)摘要：?插針罩SMBS 02注射模?是編寫者兩個(gè)月以來所編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。主要介紹：注射模的整個(gè)過程，包括成型零部件、推出機(jī)構(gòu)、流道等一些設(shè)計(jì)。在論文書寫過程中，通過一個(gè)月的時(shí)間對(duì)原始資料進(jìn)行搜集，充分考慮模具的各種結(jié)構(gòu)并和指導(dǎo)老師及同學(xué)之間進(jìn)行討論，最終選擇了論文所寫的模具結(jié)構(gòu)。本論文的資料大多是編寫者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識(shí)完成的，包括機(jī)械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、注射模具成型、工程材料等；一局部是通過查手冊(cè)所得；還有少局部是同學(xué)之間的交流和自己三年的實(shí)習(xí)總結(jié)。關(guān)鍵詞：三板式、點(diǎn)澆口、側(cè)抽芯全套圖紙，加153893706緒論來源背景插

2、針罩SMBS-02 為PA1010塑料制品，采用注塑模成型，這種制品結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，但具有側(cè)孔結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計(jì)的注重考慮這一問題。目的通過本課題的設(shè)計(jì)，能夠懂得模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識(shí)，能夠掌握Pro/E、CAD、Word等軟件的操作方法。要求設(shè)計(jì)本課題的要求的理論聯(lián)系實(shí)際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計(jì)理論知識(shí)的同時(shí)，還必須了解實(shí)踐操作。另外，設(shè)計(jì)的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價(jià)值。實(shí)際意義通過本課題的設(shè)計(jì)，可以更好的掌握模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。在設(shè)計(jì)過程中，定會(huì)遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會(huì)促使自己想盡一切方法去解決，從中獲得一定的知識(shí)。把整個(gè)設(shè)計(jì)做完之后，就會(huì)對(duì)知識(shí)有個(gè)

3、系統(tǒng)的了解。另外，通過對(duì)Pro/E、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對(duì)我以后的人生將是一筆大財(cái)富。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題的餓設(shè)計(jì)主要包括成型零件的設(shè)計(jì)，流注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，側(cè)向抽芯與側(cè)向分型的設(shè)計(jì)，導(dǎo)向及定位局部的設(shè)計(jì)，推出復(fù)位局部的設(shè)計(jì)，緊固件的設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，工藝過程的編導(dǎo)。 原始資料塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但要能到達(dá)制品的各種要求。塑料品種牌號(hào)此制品要求的材料為聚酰胺，牌號(hào)為PA1010。聚酰胺是無色，透明并有光澤的非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物，流動(dòng)性好，其原料來源廣泛

4、，石油工業(yè)的開展促進(jìn)了聚苯乙烯大規(guī)模的生產(chǎn)。制品圖樣具體尺寸及要求如圖2.1 圖 2.1根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析.1 尺寸及公差從制品所給的尺寸及公差查?塑料模塑成型技術(shù)?表3-7為4級(jí)精度等級(jí)，查表3-8得4級(jí)精度等級(jí)為一般精度，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，在模具設(shè)計(jì)時(shí)模具精度等級(jí)也應(yīng)設(shè)計(jì)成一般精度等級(jí)。塑料制品的形狀如圖1.1，此制品為圓形制品，具有一小孔，所以在設(shè)計(jì)時(shí)著重是側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。塑料制品的壁厚由圖1.1可知，此制品壁厚為4mm。拐角處壁厚不均勻，它會(huì)固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及適應(yīng)選擇澆口。脫模斜度所設(shè)計(jì)的制品沒有脫模

5、斜度，即脫模斜度為零，這樣制品對(duì)型心的包緊力大，脫模時(shí)較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時(shí)可噴涂脫模劑。2.4 塑料制品成型性能聚酰胺成型性能優(yōu)良，硬度、耐磨性和潤(rùn)滑性很突出，并且有很好的耐沖擊性，其吸水性小，成型前可不進(jìn)行枯燥，收縮小，制品尺寸穩(wěn)定，比熱容小，可很快加熱塑化，塑化量較大，故成型速度快，生產(chǎn)周期短，可進(jìn)行高速注射；流動(dòng)性好，可采用注射、擠出、真空等各種成型方法。但注射成型時(shí)應(yīng)防止溢料，應(yīng)控制成型溫度，壓力和時(shí)間等工藝條件，以減少內(nèi)應(yīng)力。故設(shè)計(jì)成型零件時(shí)要注意配合間隙的選擇，并且設(shè)計(jì)冷卻水道以控制溫度變化情況。3 根本參數(shù)3.1 注射機(jī)選擇參數(shù)SZ-100/60結(jié)構(gòu)類型立式注射機(jī)理論注射容量

6、/cm360螺桿直徑/mm30注射壓力/MPa150瑣模力/KN400拉桿內(nèi)間距/mm295185移模行程/mm260最大模具厚度/mm280最小模具厚度/mm160噴嘴球半徑/mm15噴嘴口直徑/mm4模具定位孔直徑/mm50 計(jì)算原理通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的80，即 V實(shí) = Vmax80 (3-1)式中 V實(shí) - 制品實(shí)際所需注射量，單位cm3。 Vmax - 注射機(jī)最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=60cm3所以 V實(shí)=48cm3 制品體積制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積如下式計(jì)算，V制=12236-823214420324=cm3型腔數(shù)目確定制品數(shù)目

7、用n表示，利用以下公式進(jìn)行計(jì)算， n= V實(shí)/V制=48/=通過計(jì)算可以設(shè)計(jì)八個(gè)型腔。因此制品為小批量生產(chǎn)，暫設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為兩個(gè)。 3.3 模架選擇型腔數(shù)目為四個(gè)，設(shè)計(jì)為四方布排，根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?表6-15初步選用200200模架具體結(jié)構(gòu)如圖3.1(a)、3.1(b) 圖3.1 a 圖3.1 (b)4 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)4.1聚苯依稀的收縮率S 查?塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)?表0.1聚苯乙烯的收縮率范圍為0.6-0.8，換算成平均收縮率ScpScp=(+)/2= 4.2 大型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 0. 大型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 將數(shù)值

8、代入計(jì)算 LM=161+%+ = 大型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 將數(shù)值代入計(jì)算Hm = 36(1+%)+ 4.3 側(cè)型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1 側(cè)型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 將數(shù)值代入計(jì)算 LM=41+%+ = 側(cè)型芯深度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 將數(shù)值代入計(jì)算Hm= 4(1+%)+ =4.274.4 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1 型腔徑向尺寸，利用公式 LM=ls(1+Scp)- 將數(shù)值代入計(jì)算 LM=24(1+)- =4.4.2 型腔高度尺寸，利用公式 Hm = Hs(1+Scp%)- 將數(shù)值代入計(jì)算 Hm = 40(1+%)- = 4.

9、4.3 型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用整體式凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就加工在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。 4.4.4 型腔底厚、壁厚計(jì)算 1 按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式 t=r 4-8 代入計(jì)算得 t=0.84 mm 2 按強(qiáng)度計(jì)算，利用公式 t=r( 代入計(jì)算 t= mm 取較大值。 4.4.5 底厚計(jì)算 按剛度計(jì)算 h= 按強(qiáng)度計(jì)算 h= 取較大值。5 模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)主要由以下局部組成：成型局部、側(cè)向分型及抽芯局部、支承局部、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向局部、緊固定位局部、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計(jì)過程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。從設(shè)計(jì)的制品結(jié)構(gòu)來說，主

10、要是側(cè)孔的成型與脫出。制品小孔成型結(jié)構(gòu) 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本模具中，制品側(cè)壁上有與開模方向不同的側(cè)向孔，阻礙制品成型結(jié)構(gòu)的直接脫模，因此需將成型側(cè)孔的成型零件做側(cè)向運(yùn)動(dòng)，需做成側(cè)型芯，然后在再?gòu)哪＞咧型瞥鲋破?，完成?cè)型芯的抽芯與復(fù)位的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。 抽芯距離確實(shí)定 抽芯距離指的是側(cè)型芯從成型位置抽到不阻礙制品取出位置時(shí)，側(cè)型芯在抽拔方向所移動(dòng)的距離，抽芯距一般應(yīng)大于制品側(cè)孔深度或凸臺(tái)高度23mm。即： S= h + (23) mm S抽芯距 h制品最大側(cè)孔深度 h=4 S= 4+ (23) =67mm 抽芯力的計(jì)算塑料制品在冷凝收縮時(shí)，對(duì)側(cè)型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機(jī)構(gòu)所需的抽芯力

11、，必須克服包緊力所引起的抽芯阻力及抽芯機(jī)構(gòu)機(jī)械滑動(dòng)時(shí)的摩擦力，才能把活動(dòng)型芯拔出。影響抽芯力的因素很多，且相當(dāng)復(fù)雜，精確抽芯是十分困難的，在設(shè)計(jì)抽芯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)全面分析，找出主要影響因素進(jìn)行粗略計(jì)算。如以下圖所示側(cè)型芯受力分析：從圖中可知：摩擦力F=fFFSin 5-1式中： F摩擦力 F由塑料制品收縮產(chǎn)生的對(duì)側(cè)型芯的包緊力造成的抽芯阻力。 f摩擦系數(shù)，一般取0.5-1.0，本設(shè)計(jì)中取0.5。依據(jù)受力圖可列出平衡方程式=0 即： FCos= FFSin 5-2 將5-1代入5-2得 F(FFSin) Cos= FFSin F=PA 式中P塑料制品收縮對(duì)型芯單位面積的正壓力，制品在模內(nèi)冷卻，P取1

12、9.6MPa。 A塑料制品包緊側(cè)型芯的側(cè)面積所以：F234 148 N那么 F=148 =134.4 N 模具結(jié)構(gòu)圖6 澆注系統(tǒng)6.1 概述注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔為止的流動(dòng)通道。對(duì)其要求是：使熔體平穩(wěn)的進(jìn)入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品。可見，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否，是注射成型能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主流道的設(shè)計(jì)主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為26，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用2，小端直

13、徑一般取36mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑,由表3-1注射機(jī)噴嘴直徑為4mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為。主流道的長(zhǎng)度一般不超過60mm,本模具設(shè)計(jì)為15 mm。主流道大端倒角R2。由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時(shí)，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大12mm，設(shè)計(jì)球半徑為SR14mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62?模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)?。分流道設(shè)計(jì)在采用多型腔模具時(shí)，就應(yīng)該使用分流道，在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)情況的不同，采用不同的截面，不同的布置。1分流道的截面形狀和尺寸 分

14、流道的截面形狀有好幾種，包括圓形、U形、半圓形、正方形。在設(shè)計(jì)時(shí)一般常用的為梯形半圓形和U形。在此模具中，采用U形分流道。 2分流道的布置 在多型腔注射模具中，要求各型腔的制品外表質(zhì)量和內(nèi)部性能差異不大，所以流道的布置要適宜，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種，在本模具的設(shè)計(jì)過程中，為了保證制品質(zhì)量，采用平衡式布局。 3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的根本作用是使分流道來的熔體產(chǎn)生加速以快速充滿型腔。澆口的形式及特點(diǎn)澆口在通常情況下有直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口等幾種形式。直接澆口適用與熱敏性塑料；中心澆口去除澆口方便一些，它適用與圓筒形、圓環(huán)形等中心帶孔的制品成型，側(cè)澆口是從制品側(cè)面進(jìn)

15、料；點(diǎn)澆口截面積較小，熔體進(jìn)料時(shí)，產(chǎn)生很高的剪切速度，同時(shí)產(chǎn)生摩擦作用，提高熔體溫度；潛伏式澆口適用與外表質(zhì)量高的制品。在本模具的設(shè)計(jì)中，考慮使用的是多型腔，采用側(cè)口。澆口截面形狀、尺寸及位置本模具為三板式，為了便于制品脫模和澆注方便，采用點(diǎn)澆口，上端直徑為3mm,下端直徑為。7模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核制品及流道體積 制品體積 Vi=cm7 流道體積 主流道體積 V主=1/3h(R+Rr+r) 代入計(jì)算V主=1/3h(R+Rr+r) =1/366=3.07 cm分流道體積V分1= RLR= 3503 = cmV總= V主+V分7 =5.37 cm注射機(jī)的校核最大注射量的校核根據(jù)公式 KV0V代

16、入計(jì)算得V= cm 符合注射機(jī)的要求 2. 注射壓力的校核，按下公式 PoP 根據(jù)P=60-110MPa 符合所需要求 3. 鎖模力校核 根據(jù)公式 F機(jī)niA+A1Pi 經(jīng)過計(jì)算 A=803mm A1=503 mm 代入計(jì)算 F=89符合所須的注射要求 4拉桿間距的校核由表3-1可知，注射機(jī)的拉桿間距為295185，模具尺寸為250200，符合所須的注射要求。 5開模行程的校核 根據(jù)公式 SH1+H2+H3+(510)mm 代入計(jì)算H1+H2+H3+(510)= 6786mm 符合所須的注射要求 6. 模具厚度的校核 模具總厚度為200mm。 符合H小247H大 8 推出機(jī)構(gòu) 概述 推出機(jī)構(gòu)的

17、設(shè)計(jì)是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準(zhǔn)備，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求有：盡量使制品留在動(dòng)模上。保證制品不變形，不損壞。保證制品外觀良好。結(jié)構(gòu)要可靠。推出機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會(huì)損壞制品，其他結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品，所以將推桿設(shè)計(jì)成倒錐形，下面采用螺釘固定，保證裝配需要。 9 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了使模具和模有正確的位置，以提高制品成型質(zhì)量。另外，它還可以提高模具壽命。一般注射模采用的導(dǎo)向零件為導(dǎo)柱導(dǎo)套，在設(shè)計(jì)時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)件，查表5-5 ?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?。支承零件在

18、此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、支撐板等。 緊固件及其他附件 上模局部 固定定位圈螺釘選用M410。 9. 下模局部 固定下模的螺釘選用M1260。 10 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時(shí)，應(yīng)對(duì)模具溫度進(jìn)行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較小，可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級(jí)為一般精度，故采用模具自然冷卻，不設(shè)計(jì)冷卻水道。 結(jié)束語通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設(shè)計(jì)人員所要具備的根本素質(zhì)及知識(shí)量及思考問題，解決問題的能力。同時(shí)也讓我穩(wěn)固了自己的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)于CAD、PRO/E 繪圖軟件、Microsoft Word 辦公軟件等應(yīng)用有了更進(jìn)一步的掌握；在設(shè)計(jì)之初，面對(duì)從未涉及的問題，感到十分棘手，但經(jīng)過反復(fù)的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導(dǎo)幫助下，同學(xué)之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，詢問經(jīng)驗(yàn)人士，我想實(shí)踐是最可靠的保證，經(jīng)驗(yàn)是珍貴的財(cái)富。通過認(rèn)真仔細(xì)的資料查閱和軟件的反復(fù)模擬，特別在林老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的要求下，我確信這次畢業(yè)實(shí)際是成功的，在這表示特別感謝！當(dāng)然，由于本人的知識(shí)面欠全，設(shè)計(jì)中還存在缺乏，但我相信通過這次設(shè)計(jì)將為我今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的根底。參考文獻(xiàn)【1】